Subversion Repositories FlightCtrl

/*

Copyright 2007, Niklas Nold

This program (files compass.c and compass.h) is free software; you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation;
either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
GNU Lesser General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.

Please note: All the other files for the project "Mikrokopter" by H. Buss are under the license (license_buss.txt) published by www.mikrokopter.de
*/

#include "main.h"

MM3_struct MM3;
int8_t Kompass_Offset[2] EEMEM;         // X_off[0], Y_off[1], Z_off[2]
int8_t X_off, Y_off, Z_off;


//############################################################################
// Initialisierung
void MM3_init(void)
//############################################################################
{
        SPCR = (1<<SPIE)|(1<<SPE)|(1<<MSTR)|(1<<SPR1)|(1<<SPR0);        //Interrupt an, Master, 156 kHz Oszillator
        //SPSR = (1<<SPI2X);
       
    DDRB |= (1<<PB7)|(1<<PB5)|(1<<PB2); // J8, MOSI, SCK Ausgang
       
        PORTD &= ~(1<<PD3);     // J5 auf Low
       
        MM3.AXIS = MM3_X;
        MM3.STATE = MM3_RESET;
       
        // Kalibrierung aus dem EEprom lesen
        X_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[0]);
        Y_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[1]);
        Z_off = (int8_t)eeprom_read_byte(&Kompass_Offset[2]);
}


//############################################################################
// Wird in der SIGNAL (SIG_OVERFLOW0) aufgerufen
void MM3_timer0(void)
//############################################################################
{
        switch (MM3.STATE)
        {
        case MM3_RESET:                        
                PORTB |= (1<<PB2);      // J8 auf High, MM3 Reset
                MM3.STATE = MM3_START_TRANSFER;
                return;
               
        case MM3_START_TRANSFER:
                PORTB &= ~(1<<PB2);     // J8 auf Low (war ~125 µs auf High)           
               
                if (MM3.AXIS == MM3_X) SPDR = 0x31;                     // Schreiben ins SPDR löst automatisch Übertragung (MOSI und MISO) aus
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y) SPDR = 0x32;                // Micromag Period Select ist auf 256 (0x30)
                else if (MM3.AXIS == MM3_Z) SPDR = 0x33;                // 1: x-Achse, 2: Y-Achse, 3: Z-Achse
               
                MM3.DRDY = SetDelay(8);         // Laut Datenblatt max. Zeit bis Messung fertig (bei PS 256 eigentlich 4 ms)
                MM3.STATE = MM3_WAIT_DRDY;
                return;
       
        case MM3_WAIT_DRDY:
                if (CheckDelay(MM3.DRDY)) {SPDR = 0x00;MM3.STATE = MM3_DRDY;} // Irgendwas ins SPDR, damit Übertragung ausgelöst wird, wenn Wartezeit vorbei
                return;                                                 // Jetzt gehts weiter in SIGNAL (SIG_SPI)
        /*
        case MM3_TILT:                                          // Zeitnahe Speicherung der aktuellen Neigung in °
                MM3.NickGrad = IntegralNick/(EE_Parameter.UserParam1*8);
                MM3.RollGrad = IntegralRoll/(EE_Parameter.UserParam2*8);
               
                MM3.AXIS = MM3_X;
                MM3.STATE = MM3_RESET;
                return;
        */
        }
}


//############################################################################
// SPI byte ready
SIGNAL (SIG_SPI)
//############################################################################
{      
        switch (MM3.STATE)
        {      
        case MM3_DRDY:          // 1. Byte ist da, abspeichern, an die MSB-Stelle rücken               
                if (MM3.AXIS == MM3_X)
                {
                        MM3.x_axis = SPDR;
                        MM3.x_axis <<= 8;
                }
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y)
                {
                        MM3.y_axis = SPDR;
                        MM3.y_axis <<= 8;
                }
                else    // if (MM3.AXIS == MM3_Z)
                {
                        MM3.z_axis = SPDR;
                        MM3.z_axis <<= 8;
                }
               
                SPDR=0x00;              // Übertragung von 2. Byte auslösen
                MM3.STATE=MM3_BYTE2;
                return;
               
        case MM3_BYTE2:         // 2. Byte der entsprechenden Achse ist da             
                if (MM3.AXIS == MM3_X)
                {
                        MM3.x_axis |= SPDR;
                        // Spikes filtern
                        if (abs(MM3.x_axis) < Max_Axis_Value) MM3.x_axis_old = MM3.x_axis;
                        else MM3.x_axis = MM3.x_axis_old;
                        MM3.AXIS = MM3_Y;
                        MM3.STATE = MM3_RESET;
                }
                else if (MM3.AXIS == MM3_Y)
                {
                        MM3.y_axis |= SPDR;
                        if (abs(MM3.y_axis) < Max_Axis_Value) MM3.y_axis_old = MM3.y_axis;
                        else MM3.y_axis = MM3.y_axis_old;              
                        MM3.AXIS = MM3_Z;
                        MM3.STATE = MM3_RESET;
                }
                else    // if (MM3.AXIS == MM3_Z)
                {
                        MM3.z_axis |= SPDR;
                        if (abs(MM3.z_axis) < Max_Axis_Value) MM3.z_axis_old = MM3.z_axis;
                        else MM3.z_axis = MM3.z_axis_old;
                        MM3.AXIS = MM3_X;
                        MM3.STATE = MM3_RESET;
                }
               
                return;
        }
}

//############################################################################
// Kompass kalibrieren
void MM3_calib(void)
//############################################################################
{
        signed int x_min=0,x_max=0,y_min=0,y_max=0,z_min=0,z_max=0;
        uint8_t measurement=50,beeper=0;
        unsigned int timer;
       
        while (measurement)
        {
                //H_earth = MM3.x_axis*MM3.x_axis + MM3.y_axis*MM3.y_axis + MM3.z_axis*MM3.z_axis;
               
                if (MM3.x_axis > x_max) x_max = MM3.x_axis;
                else if (MM3.x_axis < x_min) x_min = MM3.x_axis;
               
                if (MM3.y_axis > y_max) y_max = MM3.y_axis;
                else if (MM3.y_axis < y_min) y_min = MM3.y_axis;
               
                if (MM3.z_axis > z_max) z_max = MM3.z_axis;
                else if (MM3.z_axis < z_min) z_min = MM3.z_axis;
               
                if (!beeper)
                {
                        beeper = 50;
                        beeptime = 50;
                }
                beeper--;
               
                // Schleife mit 100 Hz voll ausreichend
                timer = SetDelay(10);
                while(!CheckDelay(timer));
               
                // Wenn Gas zurück genommen wird, Kalibrierung mit Verzögerung beenden
                if (PPM_in[EE_Parameter.Kanalbelegung[K_GAS]] < 100) measurement--;
        }
       
        // Offset der Achsen berechnen
        X_off = (x_max + x_min) / 2;
        Y_off = (y_max + y_min) / 2;
        Z_off = (z_max + z_min) / 2;
       
        // und im EEProm abspeichern
        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[0], X_off);
        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[1], Y_off);
        eeprom_write_byte(&Kompass_Offset[2], Z_off);
       
}


//############################################################################
// Neigungskompensierung und Berechnung der Ausrichtung
signed int MM3_heading(void)
//############################################################################
{
        float sin_nick, cos_nick, sin_roll, cos_roll;
        float x_corr, y_corr;
        signed int x_axis,y_axis,z_axis, heading;
       
        // Berechung von sinus und cosinus
        MM3.NickGrad = IntegralNick/(EE_Parameter.UserParam1*8);
        sin_nick = sin_f(MM3.NickGrad);
        cos_nick = cos_f(MM3.NickGrad);
       
        MM3.RollGrad = IntegralRoll/(EE_Parameter.UserParam2*8);
        sin_roll = sin_f(MM3.RollGrad);
        cos_roll = cos_f(MM3.RollGrad);

        // Offset der Achsen nur bei Bedarf (also hier) berücksichtigen
        x_axis = MM3.x_axis - X_off;
        y_axis = MM3.y_axis - Y_off;
        z_axis = MM3.z_axis - Z_off;   
       
        // Neigungskompensation
        x_corr = x_axis * cos_nick;
        x_corr += y_axis * sin_roll * sin_nick;
        x_corr -= z_axis * cos_roll * sin_nick;
        y_corr = y_axis * cos_roll;
        y_corr += z_axis * sin_roll;
       
        // Winkelberechnung
        heading = atan2_i(x_corr, y_corr);
       
        // Wertebereich 0° bis 360°
        if (heading < 0) heading = -heading;
        else heading = 360 - heading;

return (heading);
}